本课题进行开放式数控系统研究。为满足开放性需求，分析了系统的实现形式，设计了数控系统的总体结构，对其组成单元的设计和构建进行了深入、系统的研究，开发了一套开放式数控系统软件模块，并将其成功地配备应用于三轴数控铣床试验台上。 本文首先分析了开放数控系统软硬件结构的各种实现形式，确立了开放式数控系统的软件化实现方式，整个数控系统成为运行在系统平台上的一个应用软件。软件化数控系统的功能包括运动控制和伺服控制功能。 依据开放性和实时性原则，对各种商用操作系统进行了详细分析和比较；并探讨了CNC与伺服单元之间的接口问题。提出了由Windows、RTX、工业PC机和SoftSERCANS通讯卡作为软件化开放式数控系统的开发平台。研究了开放式数控系统的静态建模方法，按照数控系统功能进行模块划分，系统内模块以层级方式组织。采用面向对象技术，以动态连接库的形式开发开放式数控系统的基本构造单元—软件功能模块。根据各模块所完成数控任务的实时性要求不同，非实时功能模块以COM组件形式运行在Windows环境下，实时功能模块以实时动态链接库的形式运行在RTX环境中，它们之间通过共享内存进行信息交换。 采用层级式有限状态机FSM(FiniteStateMachine)模型作为系统的动态行为模型，同时将其用于数据流的表达与控制。每个模块的行为模型通常由三层组成，管理层FSM、操作层FSM和执行层FSM。对于译码得到的数据信息采用嵌套FSM形式表达，不仅实现了数据流在系统内的正常传递，而且使上层模块能够协调和控制下层模块的行为。为了高效、简单的实施FSM机制，建立了FSM基础类库。 　　综合系统的静态建模和动态行为建模方法，设计了可重用的软件单元模型，内部功能采用层级式FSM描述，以三类接口(基础接口、功能接口和连接接口)向外提供模块实现的功能。利用面向对象技术的数据抽象、派生、多态等特性，依据可重用的软件单元模型，完成了数控系统基本功能模块的详细设计。已经开发完成的模块包括任务协调器、任务生成器、轴组模块、轴模块和控制规律模块，它们构成了开放式数控系统的基本功能软件包。其中轴模块可以根据用户定制调用控制规律模块完成伺服控制的位置环和速度环调节，实现了伺服控制方式和控制规律可重新配置的目标。